中考化学总复习专题八金属和金属材料
专题八金属和金属材料
一、金属的性质
1、物理性质：
(1)具有金属光泽，(2)机械强度大，少数例外，如水银是金属，但为液态，谈不上机械强度：(3)延展性好；最好的是金；(4)导电性好，如铜，锅等可作导线：(5)导热性好，最好的是银。
2、化学性质：①均能与氧气反应，生成金属氧化物：②活泼金属能与酸反应置换出氧气：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，2AL+3H2S04(稀)=AL2(SO4)3+3H2↑；
③与某些盐溶液反应：Fe+CuSO4=Cu+FeS04
例题1、下列物质中，属于金属材料的是（）
A.钢
B.铜
C.氧化铁
D.碳
解析：金属材料包括纯金属和合金。A是铁的合金，B是纯金属，C是金属氧化物，D是非金属，A、B都是金属材料，C、D都不是金属材料。
【答案】A、B
例题2、下列各组物质中属于纯净物的一组是（）
A. 不锈钢、黄铜
B.24K金、铜导线
C.生铁、钢
D.钱币、铜钟
解析：A、C、D都是不同金属的合金，都属于混合物。24K金一般指含金量在99.9%以上的黄金。绝对纯净的物质是没有的，通常所谓的纯净物指的是含杂质很少的具有一定纯净的物质
【答案】B
例题3、下列生活中的各种金属制品主要利用了金属的什么物理性质？
（1）铝锅；（2）金项链；（3）灯泡内的钨丝；（4）铜导线
解析：根据各种金属制品的用途及对金属加工的要求，分析这些金属制品主要利用了金属的哪些物理性质。
【答案】（1）主要利用了铝的导热性和表面保护膜的稳定性；（2）主要利用了黄金的金属光泽、良好的延展性；（3）主要利用了金属钨的熔点高及电阻大；（4）主要利用了铜的导电性、延展性及良好的机械强度。
例4：锰和镍(Ni)都是金属。现将镍丝插入MnSO4溶液中，无变化；插入CuSO2溶液中，镍丝上有铜析出。则Mn、Ni、Cu的活泼顺序是()
A．Ni、Mn、Cu B．Cu、Ni、Mn
C．Cu、Mn、Ni D．Mn、Ni、Cu
解析：根据活泼金属能从不活泼金属的盐溶液中把它置换出来的规律，则可知应选择答案D。
解答：D
例5、铁是一种化学性质比较活泼的金属，在一定条件下能跟多种物质发生化学反应。回答下列问题：
⑴以铁为研究对象，仿照图中实例在框图处填写物质的化学式（所填写的反应物不属同一类别的物质，生成物必须填写铁的化合物）
⑵实验室中要除去细碎铜屑中的少量铁屑，请用化学方法和物理方法将其除去。（只用简单的原理描述即可）
解答：（1）HCl；FeCl2 CuSO4；FeSO4（其它符合题意的答案均给满分）。
（2）物理方法：用一块磁铁把铜屑中少量的铁屑吸引出来。
化学方法：用盐酸或稀硫酸酸洗后过滤。
应试策略不是所有的金属均能与酸反应置换出来H2，像Fe、Al、Zn等活泼金
属可以，但像Cu、Ag等不活泼金属不能，金属与盐溶液反应时一般是较活泼的金属置换不活泼的金属，常见金属活泼的顺序为(从左到右活泼性降低)KCa Na Mg zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au(H)以前的金属能置换出酸中的氢，以后的不能；前面的金属能置换出酸中的氢，以后的不能；前面的金属能置换后面的金属。
考点精练
1、用铜丝作导线利用了金属的性；用铁制作各种农具利用了它的性质；用铁建钢筋水泥大厦利用了它的大的性质；铝做的饭碗刚盛上热饭烫手是因为铝具有性；用细砂布打磨铁片，发现有。
2、有关铁的化合价不正确的是( )
A．Fe(OH)2、FeCl2中铁的合价为+2
B．Fe(H03)3，FeCl3中铁的化合价为+3
C．在Fe粉中Fe的化合价为+2
D．在FeO、Fe203中的Fe的化合价为+2、+3
3、收藏家收藏清末铝制品，至今保存完好，该艺术品不易腐蚀的主要原因是 ( )
A．铝的化学性质不活泼，不易发生化学反应
B．铝的氧化物容易发生还原反应
C．常温下，铝不参与氧气反应
D．铝易氧化，但铝表面的氧化铝具有保护内部铝的作用
二、常见的金属矿物
1、金属元素的分布
金属元素在自然界中分布很广，除极少数活泼的金属(如铂、金、银)外，其余大多数以化合物形态存在，即金属矿物。
2、常见的金属矿物
铁的矿物主要有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿等。铜的矿物主要有黄铜矿、孔雀石、斑铜矿等。铝的矿物主要有铝土矿和明矾石等。
例题3、金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)曾长期作为货币金属进行流通，我国有着悠久的金属货币历史和丰富的货币文化，下图就是几枚我国不同历史时期制造的金属货币。下列关于金、银、铜三种金属的说法中，错误的是( )
A.金、银、铜都属于不活泼金属
B.单质铜可以将银从硝酸银溶液中置换出来
C.黄铜（为铜、锌合金）貌似黄金，有人以此冒充黄金行骗，其真伪可用稀盐酸鉴别
D.三种金属原子失去电子能力的大小顺序为：金原子的>银原子的>铜原子的
解析：该题联系我国历史上金属货币文化和现实社会存在的假冒伪劣现象，解题的关键是
能记忆金属活动性顺序，能正确理解并应用金属活动性顺序的意义。
顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
意义：强（H之前活泼）金属活动性（H之后不活泼）弱易失去电子的能力难
应用：（1）金属+ 酸→盐 + 氢气，金属指常见的Mg、Al、Zn、Fe，酸是稀盐酸、稀硫酸。
（2）金属 + 盐→新金属 + 新盐，金属（除了K Ca Na）能置换出后面盐溶液中的金属。
【答案】D
例题4、如何除去硫酸亚铁中混有的少量杂质硫酸铜？请写出操作过程和有关的化学方程式。
解析：酸根一样，金属活动性有差异的除杂题用置换法除去杂质。要除去硫酸铜杂质，又不能在硫酸亚铁中引入新的杂质。可以利用铁跟硫酸铜反应，将硫酸铜转化为硫酸亚铁。【答案】具体操作如下：①把混有少量硫酸铜杂质的硫酸亚铁溶解于水；②向溶液中加入过量的Fe粉（扩大接触面积）；③充分反应后，过滤、滤渣（在滤纸上的固体）是铜和铁的混合物，滤液是硫酸亚铁溶液；④经过蒸发浓缩可以得到硫酸亚铁晶体
有关的化学方程式：Fe+CuSO4==Cu+FeSO4。
例题5、某研究小组将足量的A、B两种金属同时分别放入两份质量分数相同的少量稀盐酸中，根据实验现象，绘制的反应生成H2的体积:
(气体体积都在相同状况下测定)与反应时间的关系如上图所示。根据此图，请你写出两条结论。
（1）；（2）。
解析：通过金属与酸反应的事实，要求学生从多方面考虑一个反应的能力和识表的能力。设A的时间为t1，B的时间为t2，可以得出一些结论：两种金属与稀盐酸反应的速率A>B，金属活动性顺序是A>B，反应结束时产生的氢气一样多，反应中盐酸已反应完，A、B至少一种有剩余。
【答案】（1）两种金属与稀盐酸反应的速率A>B；（2）金属活动性顺序是A>B。（或反应结束时产生的氢气一样多或反应中盐酸已反应完；或A、B至少一种有剩余。或盐酸反应完的时间是：B > A）（其他合理答案也可以）
例题6、金属铁与浓硫酸接触后，能与其发生反应并在铁表面生成一层结构致密的氧化物，阻止反应的进一步进行，该现象称为金属的钝化。正因为具有这样的性质，我们可以利用铁桶来盛放浓硫酸。某硫酸厂中的一位工人，将一盛放过浓硫酸铁桶稍做冲洗，一段时间后，用氧炔焰来切割铁桶，突然铁桶就发生了猛烈的爆炸，请你来解释爆炸的原因。
解析：铁与浓硫酸能发生钝化，但是在冲洗的过程，对其中的浓硫酸起了一个稀释的作用，稀硫酸就能很轻易的与该氧化物及其裸露出来的金属铁发生反应，并放出氢气。铁桶是一个相对密封的容器，当用氧炔焰进行切割时，就可能发生爆炸了。
【答案】冲洗的过程，浓硫酸变成了稀硫酸，稀硫酸就能很轻易的与该氧化物及其裸露出来的金属铁发生反应，并放出氢气。铁桶是一个相对密封的容器，当用氧炔焰进行切割时，在有限的空间内就可能发生爆炸了。
例7、下列关于金属元素的说法中，不正确的是( )
A．人类的生存离不开金属，如：铁是构成血红蛋白所需成分，缺铁则会贫血，铁过量则引起肝脏、胰脏中毒。锌是维持消化和代谢活动的元素，缺锌伤口愈合慢，味觉减退，锌过量则引起恶心、呕吐、腹痛。
B．在元素周期表中，金属元素比非金属元素要多得多
C．纳米材料和纳米技术的应用涉及现代生产和生活的各个方面，金属单质颗粒一旦达到纳米级，则通常会表现出特殊的性质，如铝粉、铁粉等遇空气即可发生燃烧D．在地壳中含量最多的金属元素是铁，其次是铝、钙、钠、钾镁
解析：A中金属元素不仅仅存大于大自然中，还存在于我们的身体内，不过含量很少，但其影响力却很大，缺乏或过量，都将导致疾病，市面上有很多保健品即针对这一点，如补铁产品、补钙产品等．且这些金属元素以复杂的离子状态存在。故A正确。B中元素周期表中的确实是金属元素占大多数，故B正确．c中金属元素颗粒一旦达到纳米级，其性质大为改变，遇空气即可发生自然甚至爆炸，生成金属氧化物，另外，大部分金属在颗粒状态下呈黑色，只有当被铸成金属块后才呈现各种颜色，故c正确。D中地壳中含量最多的金属元素是铝，其次才是铁、钙、钠、钾、镁等，含量最多的元素是氧。故D不正确。
解答：选D
化学其实就在我们身边，它要求我们在平时注意收集，积累，并关注时政大事，多浏览最新科技信息，只有如此，才可以应付自如。
1、我国商代已制造出精美的青铜器，春秋战国时期已会冶炼和炼钢。人类开发利用下列金属单质的时间顺序与金属活动性的强弱有着上述某种内在联系。由此推断，下列金属中，人类开发利用最晚的是( ) A．Al B．Cu C．Fe D．Zn
2、地壳中含量最多的金属元素是( )
A．Fe B．Cu C．A1 D．Ca
3、国际互联网上报道“目前世界有近20亿人患有缺铁性贫血”，这里的铁是指
( )
A．铁单质 B．铁元素C．铁原子D．铁分子
三、金属的冶炼
1、原理：利用氧化还原反应，用还原剂夺去金属氧化的里的氧原子，使之从化合态转为单质状态。
2.举例：CO+Fe2CO3 高温 2Fe+3CO2
例题8、常见的铁矿石主要有：赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成份Fe3O4）、菱铁矿（主要成分为FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）。请你从多角度分析这几种矿石哪些不适合用来炼铁？
解析：根据化学式的计算，Fe2O3、Fe3O4、FeCO3、FeS2中含铁的质量分数分别为70%、72..4%、48.3%、46.7%，黄铁矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小，并且黄铁矿中含有硫元素，在炼铁的过程中，很有可能形成二氧化硫气体，排放到空气中引起空气污染，所以上述黄铁矿及菱铁矿不适合用来炼铁。
【答案】通过化学式计算，黄铁矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小，并且黄铁矿中含有硫元
素，在炼铁的过程中，很有可能形成二氧化硫气体，排放到空气中引起空气污染，所以上述黄铁矿及菱铁矿不适合用来炼铁。 例题9、用500t 含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿，可以炼出含杂质4%的生铁多少吨？ 解析：题目所的500t 赤铁矿含有不参加化学反应的杂质，需先求出其中参加化学反应的氧化铁的质量。
【答案】氧化铁的质量为：500t ×70％＝350t
设350t 氧化铁能生成生铁的质量为x
Fe 2O 3+3CO 高温===2Fe+3CO 2
160 112
350t x ×（1-4%）
%)
41(562350160-?=x t x ＝255.2t 本题还有另一种解法，根据化学式计算。
例题10、全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的十分之一。某学生想弄清楚铁生锈是否必须同时有空气和水，他将干净的铁钉放入A 、B 、C 三支试管中，进行研究。
A B C
（1）在上图的每支试管中画出并标明所需的物质和用品；
（2）一周后，编号为__________的试管中铁钉最易生锈；
（3）比较吐鲁番盆地和海南岛两地，铁生锈相对较慢的地区是____________________，理由是 ；
（4）如何防止家庭中常见的铁制品生锈，简单易行的方法有（列举二种方法）
， 。
解析：分析铁生锈的条件要做对比实验，考虑到铁生锈与水、氧气有关，根据提供的图，设计出一个是干燥的空气、一个是有水没有氧气、一个有氧气、有水，一周后，C 试管生锈而
A 、
B 试管没有生锈，同时又要画图考查了学生的动手能力。运用地理知识，吐鲁番盆地气候干燥少雨，铁制品不容易生锈。
【答案】
（1）
A B C
（2）C
（3）吐鲁番盆地，气候干燥少雨。
（4）保持铁制品的干燥和洁净，擦干后涂油等。（其他方法也可）
例11：高温下用足量的一氧化铁80%的赤铁矿石，可炼出多少吨含杂质4%的生铁?
解析：此题是反应物、生成物都含有杂质的计算，因为杂质不参加反应，且化学方程式表示的是各种纯物质之间的质量比的关系，所以在根据方程式计算时，必须将不纯物质的质量换算成纯物质的质量。换算方法是，不纯物质质量纯度纯物质质量．“纯度”指的是纯物质的质量占整个样品物质的质量分数。
它与杂质所占质量分数的换算关系为：
纯度=1-杂质质量分数。本题可依下图
所示分析，确定解题思路。
解法一：纯Fe203质量为l0t×80%=8t
设可炼得纯铁质量为X
Fe203高温2Fe+302
160 112
8t X
160 8t = 112 X
可炼得生铁的质量为：56t÷(1-4%)=5 .83t
解法二：利用铁元素质量在反应前后守恒，转化成根据化学式计算。
L0t×80％×Fe的原于相对质量×2 Fq03的相对分子质量=x×(1-4%) x=5 .83t
解答:可炼得生铁5.83t.
与铁的冶炼过程相关的计算是非常重要的题型，解决这类题的关键要分清题中的数据指的是什么，掌握纯净物与混合物的换算关系。
1、在磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿三种矿石里，如果杂质的质量分数都相等，则其中铁的质量分数最高的是
( )
A．磁铁矿B．赤铁矿C．菱铁矿D．一样高
2、生铁和足量稀盐酸充分反应后，总会有残渣，残渣的成分是气（）
A．磁铁矿 B．亦铁矿C．菱铁矿D．一样高
3、下列变化中，必须加入还原剂才能够实现的是( )
A．Fe→Pe304B．Fe→FeCl2C．Fe→FeS04D．Fe203→Fe
四、金属的腐蚀与防腐
l、金属的腐蚀：主要是生锈，其本质是金属和空气的氧气，水蒸气，发生化学反应，使金属由游离态转变为化合态。
2、金属的防腐：主要是掌握铁的防锈原理和方法
例5：请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题
[发现问题川]小丽发现盛水的铁锅在与不需接触的部位最易生锈；小茜发现自己的铜制